Departamento Física Aplicada. Ampliación Física II Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas

Tamaño: px

Comenzar la demostración a partir de la página:

Download "Departamento Física Aplicada. Ampliación Física II Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas"

Gerardo Martín Reyes
hace 8 años
Vistas:

1 Curso: 2008/09 Centro: EPS Estudios: ITIS Asignatura: AMPLIACION DE FÍSICA Código: Ciclo: 1 Curso: 2 Cuatrimestre: 1 Carácter: OBLIGATOTIA Créditos teóricos: 3 Créditos prácticos.: 3 Área: FISICA APICADA Departamento: FISICA APLICADA Descriptores: Fuentes de Ondas Electromagnéticas. Propiedades de la Luz. Óptica física. Aplicaciones (Láser, Fibra óptica) TEMARIO DE TEORÍA Lección 1: TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA CLÁSICA Revisión de conceptos básicos de Electromagnetismo Ecuaciones de Maxwell Energía electromagnética Condiciones de frontera para el campo electromagnético Ecuación de Ondas Soluciones a la ecuación de ondas Forma alternativa de representación de ondas armónicas. Onda compleja. El espectro electromagnético Superposición de ondas armónicas: aspectos propagativos 1

Aplicaciones (Láser, Fibra óptica) TEMARIO DE TEORÍA Lección 1: TEORÍA ELECTROMAGNÉTICA CLÁSICA Revisión de conceptos básicos de Electromagnetismo Ecuaciones de Maxwell Energía electromagnética

2 Lección 2: LA NATURALEZA VECTORIAL DE LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Ondas vectoriales. Carácter transversal de las ondas electromagnéticas Energía de radiación. Irradiancia Reflexión y refracción en una interfase dieléctrica Lección 3: CARÁCTER TRANSVERSAL DE LAS ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS. POLARIZACIÓN Concepto de polarización Representación de ondas armónicas monocromáticas planas en componentes polarizadas. Concepto de coherencia Ecuación de polarización para ondas coherentes. Polarizadores lineales Fenómenos físicos relacionados con la polarización Efectos ópticos inducidos. Moduladores Sustancias ópticamente activas Lección 4: INTERFERENCIA DE ONDASELECTROMAGNÉTICAS Superposición de ondas electromagnéticas: aspectos Energéticos, término de interferencia. Interferometría de división de frente de onda. Interferómetro de doble rendija Interferometría de división de amplitud. Interferómetro de Michelson Interferencia de ondas múltiples. Interferómetro de Fabry Perot Aplicaciones de la Interferometría 2

POLARIZACIÓN Concepto de polarización Representación de ondas armónicas monocromáticas planas en componentes polarizadas. Concepto de coherencia Ecuación de polarización para ondas coherentes.

3 Lección 5: DIFRACCIÓN DE ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS Descripción general Principio de Huygens Fresnel Teoría escalar de la difracción Propagación de una onda esférica libre (método de las zonas semiperiódicas de Fresnel) Teorema de Kirchhoff Aplicación de la integral de Kirchhoff a la difracción Difracción de Fresnel y Fraunhofer Placas zonales Difracción de Fraunhofer por algunas aberturas Redes de difracción Lección 6: RADIACIÓN TÉRMICA Y CUANTIZACIÓN Ley de Kirchhoff y radiación del cuerpo negro Modos de radiación electromagnética en una cavidad Teoría clásica de la radiación del cuerpo negro. Fórmula de Rayleigh Jeans. Contraste Experimental Cuantización de la radiación de una cavidad. Fórmula de Planck Lección 7: Deducción de las leyes de Wien y Stefan Boltzmann AMPLIFICACIÓN DE ONDAS E.M. LÁSER Emisión espontánea y estimulada Amplificación en un medio. Inversión de población Métodos de producción de inversión de población 3

$Redes de difracción Lección 6: RADIACIÓN TÉRMICA Y CUANTIZACIÓN Ley de Kirchhoff y radiación del cuerpo negro Modos de radiación electromagnética en una cavidad Teoría clásica de la radiación del$

4 Oscilación Láser Difracción en la cavidad resonante Configuraciones de la cavidad resonante. Estabilidad y grosor del haz Fundamento de funcionamiento de algunos tipos de láseres Propiedades de la radiación láser Aplicaciones: científicas, industriales, médicas y militares Lección 8: Normas internacionales de seguridad láser TRANSMISIÓN Y ALMACENAMIENTO ÓPTICO DE LA INFORMACIÓN Comunicación por fibras ópticas. Fundamentos Tecnología de las fibras ópticas Emisores y detectores Redes de comunicación Impresión láser Almacenamiento óptico de la información 4

científicas, industriales, médicas y militares Lección 8: Normas internacionales de seguridad láser TRANSMISIÓN Y ALMACENAMIENTO ÓPTICO DE

5 TEMARIO DE PRÁCTICAS Práctica 1: DISPERSIÓN ÓPTICA. ESTUDIO DEL PRISMA Práctica 2: REFLEXIÓN TOTAL. EFECTO PFFUND Práctica 3: POLARIZACIÓN DE LA LUZ Práctica 4: EL EFECTO FARADAY Práctica 5: INTERFEROMETRÍA DE DIVISIÓN DE AMPLITUD. INTERFERÓMETRO DE MICHELSON Práctica 6: ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS PLANAS EN MEDIOS DIELÉCTRICOS. Práctica 7: VARIACIÓN DE LA INTENSIDAD DE LA LUZ. 5

EFECTO PFFUND Práctica 3: POLARIZACIÓN DE LA LUZ Práctica 4: EL EFECTO FARADAY Práctica 5:

6 BIBLIOGRAFÍA TEXTOS DE CONSULTA MATEMÁTICA (Textos de apoyo) [1] Cálculo Superior y Teoría del Vector Campo * K. M. Urwin Editorial: Alhambra, Colección Exedra 1969 [2] Elementos de Matemáticas * J. Martínez Salas Editorial: Gráficas Andrés Martín, S.A., Valladolid 1982 [3] Manual de Fórmulas y Tablas Matemáticas * M. R. Spiegel Editorial: McGraw Hill, Serie Schaum 1970 FUNDAMENTOS DE ELECTROMAGNETISMO [4] Fundamentos de la Teoría Electromagnética * J. R. Reitz, F. J. Milford, R. W. Christy Editorial: Addison Wesley Iberoamericana 1996 [5] Fundamentos de Electromagnetismo para Ingeniería * D. K. Cheng Editorial: Addison Wesley Iberoamericana 1997 [6] Física (Vol. III, Electromagnetismo y Materia) * R. P. Feynman Editorial: Fondo Educativo Interamericano, S. A. 6

Spiegel Editorial: McGraw Hill, Serie Schaum 1970 FUNDAMENTOS DE ELECTROMAGNETISMO [4] Fundamentos de la Teoría Electromagnética * J. R. Reitz, F. J. Milford, R. W.

7 1984 [7] Campo Electromagnético. Propagación y Radiación * R. Gómez Martín Editorial: Universidad de Granada 1984 [8] Electrodinámica Clásica * J. D. Jackson Editorial: Alhambra, Madrid 1980 [9] Campos y Ondas Electromagnéticas P. Lorrain, D. R. Corson Editorial: Selecciones Científicas, Madrid 1972 FUNDAMENTOS DE ÓPTICA [10] Óptica * J. Casas Editorial: Cooperativa de Artes Gráficas, Zaragoza 1985 [11] Óptica * E. Hecht, A. Zajac Editorial: Fondo Educativo Interamericano, Wilmington 1986 [12] Introduction to Modern Optics * G. R. Fowles Editorial: Dover Publications, Inc., NY 1975 [13] Principles of Optics * M. Born, E. Wolf Editorial: Pergamon Press, Oxford 1980 [14] Modern Optics R. Guenter Editorial: Wiley & Sons, NY 7

Corson Editorial: Selecciones Científicas, Madrid 1972 FUNDAMENTOS DE ÓPTICA [10] Óptica * J. Casas Editorial: Cooperativa de Artes Gráficas, Zaragoza 1985 [11] Óptica * E. Hecht, A.

8 1990 [15] Curso de Ciencias Físicas (Óptica II) * R. Annequin y J. Boutigny Editorial: Reverté 1978 [16] Óptica Electromagnética (Fundamentos) * J. M. Cabrera, F. J. López, F. Agulló López Editorial: Addison Wesley Iberoamericana 1993 [17] Luz Polarizada * W. A. Shurcliff, S. S. Ballard Editorial: Reverté, México 1968 [18] Radiation and Optics: An Introduction to the Classical Theory J. M. Stone Editorial: McGraw Hill, NY 1963 [19] Teoría Clasica de Campos L. D. Landau, E. M. Lifshitz Editorial: Reverté, Barcelona 1973 [20] Electrodinámica de los Medios Continuos L. D. Landau, E. M. Lifshitz Editorial: Reverté, Barcelona 1975 NATURALEZA CUÁNTICA DE LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA [21] Física (Vol. III, Mecánica Cuántica) * R. P. Feynman, R. B. Leighton, M. Sands Editorial: Fondo Educativo Interamericano, S. A [22] Física Cuántica (Átomos, Moléculas, Sólidos, Núcleos y Partículas) * R. Eisberg, R. Resnick Editorial: Limusa 1986 [23] The Quantum Theory of Light 8

M. Stone Editorial: McGraw Hill, NY 1963 [19] Teoría Clasica de Campos L. D. Landau, E. M. Lifshitz Editorial: Reverté, Barcelona 1973 [20] Electrodinámica de los Medios Continuos L. D. Landau, E. M. Lifshitz Editorial: Reverté, Barcelona 1975 NATURALEZA CUÁNTICA DE LA RADIACIÓN ELECTROMAGNÉTICA [21] Física (Vol.

9 R. Loudon Editorial: Claredon Press, Oxford 1978 [24] Física (Vol: III, Física Estadística y Cuántica) * M. Alonso, E. J. Finn Editorial: Addison Wesley Iberoamericana, México 1986 APLICACIONES: LÁSER, FIBRA ÓPTICA, TELECOMUNICACIONES, DISPOSITIVOS [25] Lasers. Principles and Applications * J. Wilson, J. F. B. Hawkes Editorial:Prentice Hall (International Series in Optoelectronic) 1987 [26] Lasers and Electro Optics (Fundamentals and Ingeneering) * C. C. Davis Editorial: Cambridge University Press 1996 [27] Optoelectronics: An introduction J. Wilson, J. F. B. Hawkes Editorial: Prentice Hall, Londres 1983 [28] Introduction to Optical Electronics A. Yariv Editorial: Rinehar and Winston, NY 1991 [29] Industrial Applications of Lasers * H. Koebner Editorial: Wiley, Chichester 1984 [30] Industrial Applications of Lasers J. F. Ready Editorial: Academic Press, NY 9

Hawkes Editorial:Prentice Hall (International Series in Optoelectronic) 1987 [26] Lasers and Electro Optics (Fundamentals and Ingeneering) * C.

10 1978 [31] Laser Physics L. V. Tarasov Editorial: MIR, Moscú 1983 [32] Lasers P. W. Milonni, J. H. Eberly Editorial: Wiley, NY 1988 [33] Para información actualizada sobre Tecnología Láser consultar: * Laser Program Annual Report Lawrence Livermore National Laboratory Web: lasers.llnl.gov [34] Para información actualizada sobre Tecnología Láser consultar: Bell Laboratories Web: labs com [35] Optical Waveguide Theory A.W. Snyder, J. D. Love Editorial: Chanman and Hall, Lodres 1989 [36] Ingeniería de las telecomunicaciones * J. Dunlop, D. G. Smith Editorial: Gustavo Gili (Colección Ciencia Electrónica) 1988 [37] Optical Communication Systems * J. Gowar Editorial: Prentice Hall, Londres, 1984 PROBLEMAS RESUELTOS [42] Problemas de Física (Volumen V: Óptica) M. López Rodríguez, J. L. Díaz Díaz, J. M. Jiménez Moreno Editorial: Librería Internacional de Romo, Madrid

gov [34] Para información actualizada sobre Tecnología Láser consultar: Bell Laboratories Web: http:/bell labs com [35] Optical Waveguide Theory A.W. Snyder, J. D.

11 [43] Problemas de Física (Volumen II) P. Scherrer, P. Stoll Editorial: Alhambra, madrid 1969 [44] Fundamentos de Física (Volumen III: Óptica) F. W. Sears Editorial: Aguilar, Madrid 1978 CRITERIOS DE EVALUACIÓN PROBLEMAS PROPUESTOS A LO LARGO DEL CURSO Y ENTREGADOS PARA SU EVALUACIÓN. Los problemas serán indicados por el profesor de entre los propuestos en los boletines de problemas. Estos problemas se evaluaran positivamente (no restarán nota). El plazo para la entrega de estos problemas termina el 23 de enero de CALIFICACIÓN DE PRÁCTICAS DE LABORATORIO MEDIANTE INFORMES. Las prácticas se realizarán por parejas o tríos, dependiendo del número de alumnos. Los informes de las prácticas podrán entregarse conjuntamente por los grupos. La asistencia al laboratorio para la realización de todas las prácticas, así como la entrega de todos los informes, será imprescindible para aprobar. EXAMEN FINAL DE PROBLEMAS. 1

Los problemas serán indicados por el profesor de entre los propuestos en los boletines de problemas. Estos problemas se evaluaran positivamente (no restarán nota).

Documentos relacionados

Guía docente de la asignatura

Guía docente de la asignatura Asignatura Óptica Materia Óptica Módulo Titulación Grado en Física Plan 469 Código 45760 Periodo de impartición Anual Tipo/Carácter Obligatoria Nivel/Ciclo Curso 3º Créditos